生物必修1《分子與細(xì)胞》第2章 組成細(xì)胞的分子第4節(jié) 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課堂教學(xué)ppt課件

這是一份生物必修1《分子與細(xì)胞》第2章 組成細(xì)胞的分子第4節(jié) 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課堂教學(xué)ppt課件，共52頁。PPT課件主要包含了復(fù)習(xí)舊知，蛋白質(zhì)，問題探討，蛋白質(zhì)的功能，非必需氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)，1組成元素，H2N，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，H2O等內(nèi)容，歡迎下載使用。
組成細(xì)胞的有機(jī)物中，含量最多的是
想一想:哪些食品富含蛋白質(zhì)?
哪些食物含有豐富的蛋白質(zhì)？具有什么功能？
2.這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收？ 這對(duì)你認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示？
從某些動(dòng)物的組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線。手術(shù)一段時(shí)間后，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。
1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？
因?yàn)榻M成動(dòng)物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。
這種縫合線要變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)才能被吸收初中學(xué)的食物中的蛋白質(zhì)要分解為氨基酸才能被吸收，因此說蛋白質(zhì)在化學(xué)組成上應(yīng)該可以分為更小的分子。
蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者
許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。例如：肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)(圖為肌肉纖維)。
細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化，
絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。
胰島素發(fā)揮作用的原理圖
有些蛋白質(zhì)有免疫功能，人體內(nèi)的抗體是蛋白質(zhì)，可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
1 結(jié)構(gòu)蛋白: 構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)2 催化作用:如絕大多數(shù)酶3 運(yùn)輸作用:如血紅蛋白、細(xì)胞膜上的載體4 調(diào)節(jié)作用 (信息傳遞) : 胰島素和生長(zhǎng)激素等5 免疫 (防御) 作用: 抗體
人體內(nèi)的數(shù)萬種蛋白質(zhì)來自于哪里呢?
思考:為什么蛋白質(zhì)能承擔(dān)如此多的功能呢?
與蛋白質(zhì)的多樣性有關(guān)。
人體內(nèi)有數(shù)萬種不同的蛋白質(zhì)，據(jù)估計(jì)，生物界的蛋白質(zhì)種類多大1010-1012種。
食物中的蛋白質(zhì)能否被人體直接吸收？
二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸
組成人體蛋白質(zhì)的21種氨基酸
甲硫氨酸，賴氨酸，纈氨酸，異亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸
共13種，人體可自身合成的氨基酸
共8種，人體不能自身合成的氨基酸
（甲 來 借 一 本 亮 色 書）
任務(wù)二：閱讀教材P29 思考·討論 與最后一段文字，回答下列問題：
1.組成四種氨基酸的元素是什么？2.氨基和羧基的書寫方式是怎樣的？3.圖中四個(gè)氨基酸有何共同點(diǎn)？4.圖中四個(gè)氨基酸有何不同點(diǎn)？
一定有C、H、O、N有的含有
3.相同點(diǎn)：4.不同點(diǎn)：
一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH）連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接了一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)。
氨基酸的共同點(diǎn)：一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH）連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接了一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)。
二、基本組成單位：氨基酸
R基決定氨基酸的種類及理化性質(zhì)
那為什么說一個(gè)氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基？
① 至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基
② 都有1個(gè)氨基和1個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上
③ 該碳原子還含有一個(gè)H和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（R基）
下列哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸？
R基中也可以有氨基和羧基
谷氨酸的R基為－C3H5O2，在一個(gè)谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子數(shù)分別是( )A.4、4 B.5、4 C.4、5 D.5、5
人體中氨基酸常見的21種，蛋白質(zhì)為1010~1012種。
思考：氨基酸是如何變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的呢？
自主學(xué)習(xí)：請(qǐng)閱讀P30，思考下列問題：①氨基酸如何連接在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)？②什么是肽鍵、二肽、多肽、多肽鏈？③氨基酸形成蛋白質(zhì)過程中，形成一個(gè)肽鍵，脫去幾分子水？④多肽與蛋白質(zhì)有何區(qū)別？
由兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成
（4）生成一個(gè)肽鍵，脫去 水。
注：H2O中的氧來自羧基，氫來自羧基和氨基
連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵
-HN-CO-或-CO-NH-
由三個(gè)氨基酸脫水縮合形成
由3個(gè)或3個(gè)以上的氨基酸分子脫水縮合而成。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，也叫肽鏈
由幾個(gè)氨基酸形成的就叫幾肽（有幾個(gè)R基就有幾個(gè)氨基酸)
有的是環(huán)狀，首尾兩端的氨基、羧基也脫水縮合連接起來，成為環(huán)狀多肽。
氨基酸脫水縮合形成的多肽鏈，就是蛋白質(zhì)嗎？
由于氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。
具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)
許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起。
注意：二硫鍵可以形成在肽鏈內(nèi)，也可以形成在肽鏈間
氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈
一條肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲、折疊
這條肽鏈進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)
四條肽鏈聚集在一起形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)
由氨基酸形成血紅蛋白的示意圖
蛋白質(zhì)必須具備復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)才具備生物活性
任務(wù)四：思考完成下列問題
氨基酸脫水縮合形成多肽，一條多肽鏈通過氫鍵等按照一定形態(tài)折疊、盤曲成空間結(jié)構(gòu)；多條肽鏈通過二硫鍵等構(gòu)成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。
1. 從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次?
2.進(jìn)入人體消化道的蛋白質(zhì)食物，要經(jīng)過哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸?這些氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后，需經(jīng)過怎樣的過程才能變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)?人體中的蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)會(huì)一樣嗎?
3.如果用21個(gè)不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)鏈，可以寫出多少條互不相同的長(zhǎng)鏈?試著說出蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因(提示:一個(gè)蛋白質(zhì)分子往往含有成百上千個(gè)氨基酸)。
由n個(gè)氨基酸所構(gòu)成的肽鏈的種類數(shù)是21n種
種類數(shù)量排列順序空間結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)蛋白(組成細(xì)胞和生物體)
________(蛋白質(zhì)類激素)
________(大多數(shù)酶)
________(載體蛋白)
________(抗體)
鐮刀型細(xì)胞 貧血癥
蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。
（1）變性的本質(zhì)是空間結(jié)構(gòu)破壞，肽鍵并未斷裂
（3）變性后蛋白質(zhì)更易被蛋白酶水解
蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低，析出的白色絮狀物就是蛋白質(zhì)?？臻g結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變，活性不變。（可逆的）
肽鍵斷裂，使多肽分解為氨基酸。
蛋白質(zhì)的鹽析、水解和變性
C、H、O、N、（S、Fe）
組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同
構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體
至少有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH連在同一個(gè)C原子上
????????????????????????????????????????????????????????????（1）該化合物由　　　　??? 個(gè)氨基酸分子失去　　　　 個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)叫　　　　??????? 反應(yīng)。
（2）該化合物含有　　　??? 個(gè)肽鍵，該圖所示化合物的名稱是 　　　　???? ____，基本單位是____________。
（3）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由　　??? 決定的，圖中具有的R基是_________________，說明有　　??? 種氨基酸。
(4) H2O中H來源于 ；O來源于 。
3.某種腦啡肽具有鎮(zhèn)痛作用,可以作為藥物來使用,它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肽結(jié)構(gòu)式?；卮鹣铝袉栴}。
(1)構(gòu)成一個(gè)腦啡肽分子的氨基酸數(shù)目是_____;有_____種氨基酸參與脫水縮合反應(yīng);生成的水分子數(shù)目是______。(2)若在含腦啡肽的溶液中加入雙縮脲試劑A液并搖勻,溶液呈____色,隨后再將雙縮脲試劑B加入溶液________后,溶液呈現(xiàn)___色。(3)腦啡肽作為藥物______(填“可以”或“不可以”)口服,理由是____。(4)如果上圖中的氨基酸順序發(fā)生了改變,它還會(huì)具有腦啡肽的功能嗎_____?為什么?__________________________
多肽會(huì)在消化道中被水解從而失去作用
蛋白質(zhì)的功能是由結(jié)構(gòu)決定的
①H2O中H來源于 ；O來源于 。②三個(gè)氨基酸脫水縮合得到 ，產(chǎn)生 分子水，形成 個(gè)肽鍵。③n個(gè)氨基酸脫水縮合形成一條肽鏈得到 ，產(chǎn)生 分子水（肽鍵）。
n個(gè)氨基酸脫水縮合形成m條肽鏈產(chǎn)生 分子水（肽鍵）?
★規(guī)律1：肽鍵數(shù) =脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)
1.肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)的計(jì)算
n個(gè)氨基酸形成環(huán)狀多肽
某種蛋白質(zhì)是由10個(gè)氨基酸脫水縮合形成的1條多肽鏈構(gòu)成的，若每個(gè)氨基酸分子質(zhì)量平均是120，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量是？
脫去的水的 分子總質(zhì)量
假設(shè)有n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，每個(gè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為
2.蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算
X=an-18(n-1)
X=an-18(n-m)
★規(guī)律2：蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質(zhì)量－18×脫去水分子數(shù)。
★特別提醒：計(jì)算多肽的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，除了考慮水分子的減少外，還要考慮其他化學(xué)變化過程。如肽鏈上二硫鍵(-S-S-)的形成，一個(gè)-S-S-是有兩個(gè)-SH脫去兩個(gè)H原子連接而成的，即“-SH”+“-SH”→“-S-S-”+2H。所以當(dāng)有k個(gè)二硫鍵時(shí)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量= 。
na-18(n-m)-2k
3.游離的氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算
①每個(gè)氨基酸分子中至少含有 個(gè)氨基， 個(gè)羧基。其他的氨基和羧基來自 。②一條多肽鏈中至少含有 個(gè)氨基， 羧基。其他的氨基和羧基來自 。③n條多肽鏈中至少含有有 個(gè)氨基， 羧基。其他的氨基和羧基來自 。
★規(guī)律3：(1)肽鏈中至少含游離的氨基數(shù)或羧基數(shù)= 。(2)肽鏈中含游離的氨基數(shù)或羧基數(shù) =(3)環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團(tuán)中的氨基和羧基的數(shù)目
肽鏈條數(shù)+R基中的氨基或羧基=各氨基酸中氨基或羧基總數(shù)-肽鍵數(shù)
練習(xí)1：n個(gè)氨基酸共有m個(gè)氨基，則這些氨基酸脫水縮合形成的一條多肽中的氨基是 個(gè)。練習(xí)2：現(xiàn)有100個(gè)氨基酸，共含有116個(gè)羧基和106個(gè)氨基，這些氨基酸脫水縮合形成6條多肽鏈時(shí)共含有 個(gè)氨基， 個(gè)羧基。
4.N、O原子數(shù)的計(jì)算
（1）N原子數(shù)（2）O原子數(shù)
=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子的總數(shù)
=肽鏈數(shù).2+肽鍵數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子的總數(shù)-脫水分子數(shù)
練習(xí)3：某蛋白質(zhì)有m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成，則該蛋白質(zhì)至少含有氧原子的個(gè)數(shù)為 。
練習(xí)4：分子式為C63H105O45N17S2的多肽化合物中，最多的肽鍵數(shù)是 個(gè)。練習(xí)5：甜味肽的分子式為C13H16O5N2 , 則甜味肽一定是一種 肽。
（3）利用N原子個(gè)數(shù)求氨基酸的個(gè)數(shù)
氨基酸通式中N的數(shù)目最少，一般只出現(xiàn)在氨基中，若氨基酸R基中沒有氨基，則N原子數(shù)=氨基酸數(shù)；若R基中含1個(gè)氨基，則氨基酸個(gè)數(shù)=N原子個(gè)數(shù)-1。